上海同济大学附属存志学校物理第十二章 机械能和内能易错题(Word版 含答案)
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物理九年级上册第十二章机械能和内能单元综合测试(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.李华同学发现建筑工人在铺设水泥路时,有时要在水泥里面掺入少量纤维材料.他想通过实验来探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度.关于水泥路面的牢固程度与哪些因素有关,和同学们讨论后,他们提出了以下猜想:猜想1:与是否掺入纤维有关;猜想2:与纤维掺入量有关;猜想3:与纤维材料的种类有关。
经过思考后,他们利用图中装置,将铁锤通过电磁铁从某一高度处由静止释放,对水泥样品进行连续撞击,直至水泥样品断裂,收集的数据记录在下表中。
(1)铁锤撞击水泥样品时的动能是由________转化来的。
实验时通过__________________来比较水泥样品的牢固程度。
(2)比较实验序号1、2的两组数据,可得出的结论是:水泥路面的牢固程度与是否掺入纤维________(选填“有关”或“无关”)。
(3)比较序号2、3、4三组数据,可得出的结论是:在水泥中掺入适量纤维时,掺入纤维材料越多,水泥路面越________(选填“牢固”或“不牢固”)。
(4)比较序号2、5、6的三组数据,________(选填能或不能)比较得出:在水泥中掺入等量不同纤维材料,掺入C纤维材料水泥路面最牢固,你判断的理由是______(5)为缩短上述样品的实验时间,需减少碰撞次数,可采用的方法是_____【答案】重力势能水泥样品断裂时所承受的撞击次数有关牢固能在水泥中掺入C 纤维材料,水泥样品断裂时所承受的撞击次数最多,说明该水泥路面最牢固增加铁锤下落时的高度或增加铁锤质量【解析】【分析】【详解】(1)[1]铁锤下落过程中,重力势能转化为动能,所以铁锤撞击水泥样品时的动能由重力势能转化而来。
[2]实验通过水泥样品断裂时所承受的撞击次数反映水泥样品的牢固程度。
断裂时承受的撞击次数越多水泥样品越牢固。
(2)[3]比较实验序号1、2的两组数据,水泥样品厚度、水泥样品面积、铁锤高度相同,但第一次实验不参入纤维,第二次实验参入纤维,第二次承受的撞击次数多,可知水泥路面的牢固程度与是否掺入纤维有关。
九年级上册物理第十二章机械能和内能单元达标训练题(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
他实验时组装了如图8所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录一次杯中水的温度(见下表)。
加热的时0123456间/min甲杯水温25272932343638 /℃乙杯水温25262728293031 /℃(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定______的位置,再调整固定______的位置(均选填“A”或“B”)。
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的______;(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______;(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量并记录了数据,利用=∆计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜公式Q c m t籽油的热值。
你认为他的计算结果可靠吗?______,为什么?________。
【答案】B A质量、初温煤油不可靠燃料燃烧的热量有损失(或煤油菜籽油不能完全燃烧)【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]在安装、调整实验器材时,需要先根据酒精灯外焰调整B的高度,再根据温度计调整A的高度,所以要先固定B的位置,再调整固定A的位置。
(2)[3]为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:加热时间和水的质量、水的初温。
(3)[4]通过表中记录的数据可知,加热时间相同,甲杯水温上升快,故甲杯水吸收的热量多,由Q qm =放知,相同时间内煤油燃烧放出的热量多,所以煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是煤油。
(4)[5][6]不可靠。
煤油、菜籽油不可能完全燃烧,且伴有热量损失,故结果不准确。
2.用如图甲所示装置进行实验,比较A 、B 两种不同物质的吸热能力。
上海同济大学附属存志学校物理内能易错题(Word 版 含答案)一、初三物理 内能 易错压轴题(难)1.在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中。
(1)将适量碎冰放入试管中,利用水给冰加热,目的是______;(2)某时刻观察到温度计的示数如图甲所示,为______°C ;(3)图乙是根据所测数据绘制成的图象。
由图象可知,冰的熔化特点是:持续吸热、______;AB 和CD 两段图象的倾斜程度不同,原因是______;(4)若不计热量损失,物质在AB 和BC 两段吸收的热量分别为Q 1和Q 2,则12:Q Q =______。
【答案】使冰受热均匀 -4 温度不变 该物质状态不同时比热容不同 2:3【解析】【分析】【详解】(1)[1]将装有冰的试管放入水中加热,这是水浴法,这样冰的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)[2]由图甲知,温度计的分度值是1°C ,此时是零下,液柱上表面对准了0°C 下面第4个小格处,读作−4°C 。
(3)[3]由图像知冰在熔化过程中持续吸热、温度不变。
[4]冰化成水质量不变,但比热容发生了变化,所以同样受热情况下,温度变化快慢不同。
(4)[5]因为同一加热装置,在相同的时间内吸收的热量相同,已知在AB 段时间为2min ,BC 段为3min ,则12:2:3Q Q2.小军利用如图所示装置和器材,探究不同物质的吸热能力。
时间(min ) 0 1 3 4 5 6 7 8 9温度909294969798989898(℃)(1)小军设计的电路中的R甲、R乙的阻值大小必须满足的条件是______;(2)只闭合开关S2,他首先观察了水的加热过程,测得数据如上表。
分析数据可知,该地区气压______(选填“高于”或“低于”)标准大气压;(3)接着断开S2,待水冷却后,继续探究物质的吸热能力。
小军控制水和煤油的质量、初温都相同,他应首先闭合开关______,再闭合另外一个开关,同时控制加热过程中水的末温度应低于______℃。
物理九年级上册第十二章机械能和内能(篇)(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.小华骑自行车下坡时,想到一个问题:“从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢?”回家后她找来了小车、停表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究,如图所示。
首先对影响小车下滑快慢的因素做出以下猜想,猜想一:与小车的质量有关;猜想二:与斜面的高度有关;猜想三:与斜面的长度有关。
(1)根据所学知识,物体下滑时的动能是由重力势能转化而来的,而同一物体质量不变,高度越大势能越大,下滑速度________(选填越大或越小),断定猜想二是正确的。
(2)为了验证猜想一,小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码,分别从高度相同的同一斜面的顶端由静止释放,用停表测出小车由顶端下滑到底端的时间.小华测量的结果如下表,她怀疑第三次测量错误,这时她想起释放时推了一下小车,对此她进行了反思:释放时推了一下小车,小车的动能________,下滑时间缩短.于是修正了这一错误并进行了重新测量,发现时间仍为2.5秒。
表中四个数据的下滑路程和时间都相同,即速度相同,说明从斜面下滑物体的快慢跟质量________(选填有关或无关),猜想一是________(选填正确或错误)的。
实验次数1234小车内放置钩码的质量m/g050100150时间t/s 2.5 2.5 2.0 2.5(3)为了验证猜想三,小华设计的方案是将同一小车分别从高度相同、长度不同的不同斜面的顶端由静止释放,用停表测出下滑到底端的时间。
她通过测量发现下滑的时间不同,于是得出速度不同、猜想三是正确的结论。
请对小华这一探究作出评价,指出她“速度不同”判断错误的原因是路程________(选填“相同”或“不同”),不能只比较时间。
正确的方法是计算出每次下滑的速度,才能下结论。
(4)小华又作出:“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想,你认为在斜面长度相同的条件下,她________(选填“需”或“不需”)要对这一猜想进行探究,原因是倾角是指斜面与水平面之间的夹角,夹角大小代表斜面陡与平的程度,倾角越大高度____________。
上海省吾中学物理第十二章机械能和内能易错题(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.(提出问题)水和空气哪种物质的导热性能好?(猜想与假设)小明进行了如下猜想:猜想一:水的导热性能好;猜想二:空气的导热性能好(设计与进行实验)小明用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在温度与室温相同的水中,另一个放在空气中,为了尽量减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来,放在同一个桌面上,如上图所示,实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数,得到的数据如下表:(实验结论)(1)分析表中数据,可得出结论:_____(评估与交流)(2)对甲、乙两个瓶中的牛奶,除了要控制它们的初温相同外,还要控制它们的_____相同(3)热牛奶放在水中温度下降是通过_____方式来_____(选填“增加”或“减少”)内能(4)进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越___的(实验拓展)(5)如果有一天,你要喝一杯奶茶,下列两种冷却方法中,效果较好的是_____A.将滚烫的热茶冷却5分钟,然后加适量冷牛奶B.先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min(6)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢,若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢,则“冷却速度”可定义为:质量为1千克的物体,_____叫做冷却速度【答案】在水中冷却比在空气中冷却效果要好质量热传递减少慢A单位时间内降低的温度【解析】【详解】(1)分析可知,在相同时间内水中冷却速度更快,所以在水中比空气中冷却效果更好;(2)在研究空气和水的导热性时,应该保证其它条件相同,除了水的初温外还要保证水的质量相等;(3)由于水与牛奶瓶有温度差,所以要发生热传递,即牛奶温度下降是由于热量传递减少其内能;(4)这是由于随着牛奶温度下降,周围水的温度在升高,使牛奶冷却的速度变慢,因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响.所以当实验时间较长时,相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢,就是指冷却速率变慢.(5)根据(4)中的结论,物体冷却随时间推移是先快后慢,本质原因是温差逐渐缩小,奶茶热的时候温度下降得快,开始快后来越来越慢,开始先让它保持较高的温度,可以在五分钟内放出更多的热量,然后加入冷牛奶,利用热传递使其再次降温。
物理九年级上册第十二章机械能和内能单元复习练习(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
他实验时组装了如图8所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录一次杯中水的温度(见下表)。
加热的时0123456间/min甲杯水温25272932343638 /℃乙杯水温25262728293031 /℃(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定______的位置,再调整固定______的位置(均选填“A”或“B”)。
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的______;(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______;(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量并记录了数据,利用=∆计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜公式Q c m t籽油的热值。
你认为他的计算结果可靠吗?______,为什么?________。
【答案】B A质量、初温煤油不可靠燃料燃烧的热量有损失(或煤油菜籽油不能完全燃烧)【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]在安装、调整实验器材时,需要先根据酒精灯外焰调整B的高度,再根据温度计调整A的高度,所以要先固定B的位置,再调整固定A的位置。
(2)[3]为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:加热时间和水的质量、水的初温。
(3)[4]通过表中记录的数据可知,加热时间相同,甲杯水温上升快,故甲杯水吸收的热量多,由Q qm 放知,相同时间内煤油燃烧放出的热量多,所以煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是煤油。
(4)[5][6]不可靠。
煤油、菜籽油不可能完全燃烧,且伴有热量损失,故结果不准确。
2.为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验.(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B 处由静止自由释放,然后分别撞击放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.该方案是为了探究动能大小与_________关系,若木块被撞后移动的距离越远,说明小球对木块的推力______越多,小球撞击木块时的动能________.(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A 、B 处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此,你能得出的结论是_____.(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗? ____,理由是___________. (4)若质量不同的小球分别从斜面的不同高度静止自由释放推动同位置的木块,则_______(选填“能”或“不能”)根据木块被推动的距离来判断小球初始重力势能的大小. 【答案】质量 做功 越大 当质量相同时,物体的速度越大动能越大 不能 小球与木块会做匀速直线运动 能 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2][3]图甲两个小球质量不一样,下落时高度一样,到达斜面底部时速度一样.该方案是为了探究动能大小与质量的关系;若木块被撞后移动的距离越远,说明小球对木块的推力做功越多,小球撞击木块时的动能越大;(2)[4]图乙的情景能得到的结论是,质量相同时,物体的运动速度越大,动能越大; (3)[5][6]本实验装置的水平面如果绝对光滑,那么木块就会一直运动下去,不能比较谁的动能大,不能得出结论;(4)[7]木块被推动的距离越远,证明小球的动能越大,斜面光滑,没有能量损失,那么动能大小等于重力势能,重力势能也大,故能判断小球初始重力势能的大小.3.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示,实验中记录的数据如下表所示。
物理九年级上册第十二章机械能和内能单元复习练习(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.小华骑自行车下坡时,想到一个问题:“从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢?”回家后她找来了小车、停表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究,如图所示。
首先对影响小车下滑快慢的因素做出以下猜想,猜想一:与小车的质量有关;猜想二:与斜面的高度有关;猜想三:与斜面的长度有关。
(1)根据所学知识,物体下滑时的动能是由重力势能转化而来的,而同一物体质量不变,高度越大势能越大,下滑速度________(选填越大或越小),断定猜想二是正确的。
(2)为了验证猜想一,小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码,分别从高度相同的同一斜面的顶端由静止释放,用停表测出小车由顶端下滑到底端的时间.小华测量的结果如下表,她怀疑第三次测量错误,这时她想起释放时推了一下小车,对此她进行了反思:释放时推了一下小车,小车的动能________,下滑时间缩短.于是修正了这一错误并进行了重新测量,发现时间仍为2.5秒。
表中四个数据的下滑路程和时间都相同,即速度相同,说明从斜面下滑物体的快慢跟质量________(选填有关或无关),猜想一是________(选填正确或错误)的。
实验次数1234小车内放置钩码的质量m/g050100150时间t/s 2.5 2.5 2.0 2.5(3)为了验证猜想三,小华设计的方案是将同一小车分别从高度相同、长度不同的不同斜面的顶端由静止释放,用停表测出下滑到底端的时间。
她通过测量发现下滑的时间不同,于是得出速度不同、猜想三是正确的结论。
请对小华这一探究作出评价,指出她“速度不同”判断错误的原因是路程________(选填“相同”或“不同”),不能只比较时间。
正确的方法是计算出每次下滑的速度,才能下结论。
(4)小华又作出:“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想,你认为在斜面长度相同的条件下,她________(选填“需”或“不需”)要对这一猜想进行探究,原因是倾角是指斜面与水平面之间的夹角,夹角大小代表斜面陡与平的程度,倾角越大高度____________。
九年级上册第十二章机械能和内能易错题(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.如图所示,甲、乙、丙图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择____两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择____两图进行实验;在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须___(填“相等”或“不相等”);(2)在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/(J/kg)12040 2.4×10622030根据表中数据计算:完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J,燃料2的热值是____J/kg;(3)比较不同物质的比热容实验时,记录数据如下表:加热时间/min0123456液体a25262728293031液体b25272932343638可知道:对液体a和液体b都加热6min,液体a吸收热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”),比热容较大的是__________。
【答案】甲乙甲丙相等 4.8×104 1.2×106等于液体a【解析】【分析】【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应用不同的燃料给相同的液体加热,所以应选择甲乙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容,应用相同的燃料给不同的液体加热,所以应选择甲丙两图进行实验。
[3]在实验中用上控制变量法进行探究,所以要探究不同燃料的热值,除了燃料种类不同,其它物理量要控制相同,即液体的种类及其质量、初温要相同;同理要探究不同物质的比热容时,除了液体种类不同,其它物理量要相同,即热源、燃料的质量要相同。
(2)[4]由表格数据知,完全燃烧20g燃料1放出的热量Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J[5]完全燃烧10g燃料1放出的热量4414.8101J2J122.410Q Q===⨯⨯⨯放放而甲图中,液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,设液体的质量为m,据Q吸=cm(t-t0)得,液体a的比热容()34110J22.4 1.210J()(0)40QQcm t t m t t m m⨯====--⋅⨯-吸放℃℃乙图中,燃料燃烧放出的热量Q放2 =Q吸2=cm(t'-t0')=341.210J(3020) 1.210Jmm⋅-=⨯⨯⋅℃℃则燃料2的热值4621.210J1.210J/kg0.01kgQqm⨯===⨯放2燃料(3)[6][7]在甲和丙中,用相同的热源给液体加热,在相同的时间内放出的热量相同,则a、b液体吸收的热量相同。
九年级上册物理第十二章机械能和内能单元综合测试(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.李华同学发现建筑工人在铺设水泥路时,有时要在水泥里面掺入少量纤维材料.他想通过实验来探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度.关于水泥路面的牢固程度与哪些因素有关,和同学们讨论后,他们提出了以下猜想:猜想1:与是否掺入纤维有关;猜想2:与纤维掺入量有关;猜想3:与纤维材料的种类有关。
经过思考后,他们利用图中装置,将铁锤通过电磁铁从某一高度处由静止释放,对水泥样品进行连续撞击,直至水泥样品断裂,收集的数据记录在下表中。
(1)铁锤撞击水泥样品时的动能是由________转化来的。
实验时通过__________________来比较水泥样品的牢固程度。
(2)比较实验序号1、2的两组数据,可得出的结论是:水泥路面的牢固程度与是否掺入纤维________(选填“有关”或“无关”)。
(3)比较序号2、3、4三组数据,可得出的结论是:在水泥中掺入适量纤维时,掺入纤维材料越多,水泥路面越________(选填“牢固”或“不牢固”)。
(4)比较序号2、5、6的三组数据,________(选填能或不能)比较得出:在水泥中掺入等量不同纤维材料,掺入C纤维材料水泥路面最牢固,你判断的理由是______(5)为缩短上述样品的实验时间,需减少碰撞次数,可采用的方法是_____【答案】重力势能水泥样品断裂时所承受的撞击次数有关牢固能在水泥中掺入C 纤维材料,水泥样品断裂时所承受的撞击次数最多,说明该水泥路面最牢固增加铁锤下落时的高度或增加铁锤质量【解析】【分析】【详解】(1)[1]铁锤下落过程中,重力势能转化为动能,所以铁锤撞击水泥样品时的动能由重力势能转化而来。
[2]实验通过水泥样品断裂时所承受的撞击次数反映水泥样品的牢固程度。
断裂时承受的撞击次数越多水泥样品越牢固。
(2)[3]比较实验序号1、2的两组数据,水泥样品厚度、水泥样品面积、铁锤高度相同,但第一次实验不参入纤维,第二次实验参入纤维,第二次承受的撞击次数多,可知水泥路面的牢固程度与是否掺入纤维有关。
九年级物理第十二章 机械能和内能易错题(Word 版 含答案)一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优(难)1.小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。
重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,AQ 为水平面,AP 段长为L ,表面光滑;PQ 段粗糙,实验开始时,木块的细绳拉直,质量为M 的木块位于P 点,质量为m 的重物恰好置于地面,将木块从P 向右拉至A ,放手后木块向左运动,最终停在B 点,PB 长为x 。
不计空气阻力、滑轮摩擦。
(1)木块在AB 段运动过程中,重物的重力做功为(用字母表示)___________;木块经过PB 段内能______________(选填“不变”、“增大”或“减小”);(2)观察实验并联系生活实际,小明提出猜想:重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关。
他提出猜想的生活依据是:________________ ;(3)为了验证猜想,小明做了以下实验,重物100g m =,木块900g M =,改变木块从P 点右移的距离L ,测得一组数据,记录如下:(g 取10N/kg ) 序号 1 2 3 4 5 6 PA 的长/m L0.1 0.15 0.2 0.35 0.45 0.5 木块在P 点的速度平方()221/m s v -⋅ 0.2 0.3 0.4 0.7 0.9 1.0①已知物体动能的表达式为212mv ,分析重物和木块获得的总动能与重物的重力做功的多少,可知猜想是____________(选填“正确”或“错误”)的,得出的结论是__________。
在AP 段滑行的过程中,该系统(重物和木块)的机械能____________(选填“守恒”或“不守恒”);②利用实验信息分析,当0.7m L =时,木块M 在P 点获得的动能是___________________J ;(4)如果上述结论具有普遍性,则一个物体从高为h 的光滑斜面顶端,由静止开始滑下,不计空气阻力,物体滑到斜面底端时的速度v =_____________(用字母表示)。
上海同济大学附属存志学校物理第十二章机械能和内能易错题(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.(提出问题)水和空气哪种物质的导热性能好?(猜想与假设)小明进行了如下猜想:猜想一:水的导热性能好;猜想二:空气的导热性能好(设计与进行实验)小明用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在温度与室温相同的水中,另一个放在空气中,为了尽量减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来,放在同一个桌面上,如上图所示,实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数,得到的数据如下表:(实验结论)(1)分析表中数据,可得出结论:_____(评估与交流)(2)对甲、乙两个瓶中的牛奶,除了要控制它们的初温相同外,还要控制它们的_____相同(3)热牛奶放在水中温度下降是通过_____方式来_____(选填“增加”或“减少”)内能(4)进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越___的(实验拓展)(5)如果有一天,你要喝一杯奶茶,下列两种冷却方法中,效果较好的是_____A.将滚烫的热茶冷却5分钟,然后加适量冷牛奶B.先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min(6)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢,若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢,则“冷却速度”可定义为:质量为1千克的物体,_____叫做冷却速度【答案】在水中冷却比在空气中冷却效果要好质量热传递减少慢A单位时间内降低的温度【解析】【详解】(1)分析可知,在相同时间内水中冷却速度更快,所以在水中比空气中冷却效果更好;(2)在研究空气和水的导热性时,应该保证其它条件相同,除了水的初温外还要保证水的质量相等;(3)由于水与牛奶瓶有温度差,所以要发生热传递,即牛奶温度下降是由于热量传递减少其内能;(4)这是由于随着牛奶温度下降,周围水的温度在升高,使牛奶冷却的速度变慢,因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响.所以当实验时间较长时,相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢,就是指冷却速率变慢.(5)根据(4)中的结论,物体冷却随时间推移是先快后慢,本质原因是温差逐渐缩小,奶茶热的时候温度下降得快,开始快后来越来越慢,开始先让它保持较高的温度,可以在五分钟内放出更多的热量,然后加入冷牛奶,利用热传递使其再次降温。
故选A;(6)根据题意可定义冷却速度为:质量为1千克的物体在单位时间内降低的温度。
2.小明家买了一台太阳能热水器,他发现真空管是太阳能热水器的核心部件,那热水器内水吸收热量的多少与什么因素有关呢?他把问题告诉物理小组的成员,大家一起做出了如下猜想:猜想一:热水器内水吸收的热量多少与环境温度有关;猜想二:热水器内水吸收的热量多少与光照强度有关;猜想三:热水器内水吸收的热量多少与真空管的材料有关。
(1)经查阅资料发现,真空管在内玻璃管的表面上涂有吸收涂层,用来吸收太阳辐射,其中太阳能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
经阳光照射,太阳能转化成内能,水从涂层吸收热量,水温升高,质量________,密度________(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”),热水向上运动。
(2)实验小组在两根完全相同的真空管内装入初温、质量________的水,分别面对太阳光放入光照强度相同但温度不同的环境中,经过相同时间后测量水温,发现水温几乎相等。
由此得出猜想一是______(选填正确或错误)的。
(3)小组成员联系实际,想到夏天如果没有阳光,热水器的水温就较低,而冬天如果有太阳,热水器内水温就很热,于是他们得出结论:热水器内水吸收热量的多少与光照强度________(选填“无关”或“有关”)。
(4)在探究猜想三的实验中,该小组找到了三根外形相同但材料不同的真空管,给管内灌满水,面对阳光,每隔相同的时间检测罐内水的温度,得到的实验数据如下表所示,为了更好地利用太阳能,你建议他家应选择________制成的热水器。
【答案】可再生不变变小相同错误有关紫金管【解析】【分析】【详解】(1)[1]再生能源是不需人为参与,可以循环再生的能源,如太阳能、水能、风能、潮汐能、地热能等。
[2][3]水从涂层吸收热量,水温升高,水的多少没有变化,所以睡得质量不变,但由于水吸收热量,水的体积会增大,所以水的密度会变小。
(2)[4]实验要探究热水器内水吸收的热量多少与光照强度、环境温度、真空管的材料等因素的关系,要控制真空管内水的初温、质量相同。
[5]其它条件相同,而环境温度不同时,经过相同时间后水温几乎相等,说明热水器内水吸收的热量多少与环境温度无关。
说明“猜想一”是错误的。
(3)[6]夏天如果没有阳光,热水器的水温就较低,而冬天如果有太阳,热水器内水温就很热,说明热水器内水吸收热量的多少与光照强度有关。
(3)[7]通过实验数据可知,在日照时间相同时,紫金管温度变化量大,所以应选择紫金管制成的热水器。
3.小华骑自行车下坡时,想到一个问题:“从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢?”回家后她找来了小车、停表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究,如图所示。
首先对影响小车下滑快慢的因素做出以下猜想,猜想一:与小车的质量有关;猜想二:与斜面的高度有关;猜想三:与斜面的长度有关。
(1)根据所学知识,物体下滑时的动能是由重力势能转化而来的,而同一物体质量不变,高度越大势能越大,下滑速度________(选填越大或越小),断定猜想二是正确的。
(2)为了验证猜想一,小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码,分别从高度相同的同一斜面的顶端由静止释放,用停表测出小车由顶端下滑到底端的时间.小华测量的结果如下表,她怀疑第三次测量错误,这时她想起释放时推了一下小车,对此她进行了反思:释放时推了一下小车,小车的动能________,下滑时间缩短.于是修正了这一错误并进行了重新测量,发现时间仍为2.5秒。
表中四个数据的下滑路程和时间都相同,即速度相同,说明从斜面下滑物体的快慢跟质量________(选填有关或无关),猜想一是________(选填正确或错误)的。
实验次数1234小车内放置钩码的质量m/g050100150时间t/s 2.5 2.5 2.0 2.5(3)为了验证猜想三,小华设计的方案是将同一小车分别从高度相同、长度不同的不同斜面的顶端由静止释放,用停表测出下滑到底端的时间。
她通过测量发现下滑的时间不同,于是得出速度不同、猜想三是正确的结论。
请对小华这一探究作出评价,指出她“速度不同”判断错误的原因是路程________(选填“相同”或“不同”),不能只比较时间。
正确的方法是计算出每次下滑的速度,才能下结论。
(4)小华又作出:“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想,你认为在斜面长度相同的条件下,她________(选填“需”或“不需”)要对这一猜想进行探究,原因是倾角是指斜面与水平面之间的夹角,夹角大小代表斜面陡与平的程度,倾角越大高度____________。
【答案】越大增大无关错误不同不需越大【解析】【分析】【详解】(1)[1]同一物体质量不变,高度越大势能越大,下滑时转化的动能越大,速度越大。
(2)[2]释放时推了一下小车,使小车的初速度增大,增大了物体的动能。
[3][4]由表中数据可知,当质量不同时,小车滑到低端的时间相同,速度相同,说明从斜面下滑物体的快慢跟质量无关,所以猜想一是错误的。
(3)[5]小华设计的方案中,小车运动的路程不同,不能通过相同路程比时间的方法来比较运动的快慢。
(3)[6][7]倾角是斜面与水平面之间的夹角,夹角大小代表斜面倾斜程度,倾角越大高度越大,所以不需要探究小车下滑的快慢还与斜面倾角的关系。
4.如图甲是探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置,得出温度随时间变化的图像如图乙。
(1)由图乙图像可知,冰熔化时的特点是:持续吸热,______;(2)第8min时,试管内的物质为______ (选填“固”、“固液共存”或“液”)态,AB段与CD段倾斜程度不同的原因是______;(3)实验中冰熔化共用了______min,第6min时的内能______ (选填“大于”、“小于”或“等于)第8min时的内能;(4)待冰完全熔化后,对烧杯中的水继续加热,试管中的水最终______ (选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】温度保持不变固液共存水和冰的比热容不同 6 小于不会【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图乙可知,冰熔化时持续吸热,温度不变。
(2)[2]由图乙可知第8min 时,冰处于熔化过程中,试管内的物质是固液共存状态。
[3]由于水的比热容比冰的比热容大,吸收相同热量下,水的升温要不冰小,所以AB 段与CD 段倾斜程度不同。
(3)[4]由图乙可知,冰第4min 时开始熔化,第10min 时熔化完,所以熔化时间持续了10min-4min=6min[5]第6min 时和第8min 时虽然温度相同,但在持续吸收热量,所以第6min 时的内能小于第8min 时的内能。
(4)[6]采用水浴法加热,烧杯中的水能够沸腾,冰完全熔化后全部变成水,此时对烧杯中的水继续加热,试管中的水和烧杯的水温度一致,试管力的水无法吸收热量,不会沸腾。
5.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示,实验中记录的数据如下表所示。
加热时间/min 01 2 3 4 甲的温度/°C30 34 38 42 46 乙的温度/°C 10 18 26 34 42(1)实验中应量取______相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中;用相同的电加热器加热,吸热多少可以通过______来反映(选填“温度计示数”或“加热时间”);(2)如果甲物质是水,根据表格中的实验数据可知,乙物质的比热为_______J/(kg·°C);(3)图中①是绘制的乙加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙物质,质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的曲线,则曲线为图中的第_______条。
【答案】质量 加热时间 32.110 ③【解析】【分析】【详解】(1)[1]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,需要利用控制变量法控制被加热物质的质量相同。
[2]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,为了比较被加热物质吸收热量的多少,利用转换法,通过加热时间长短来反应吸收热量多少。
(2)[3]由表格可知,加热1min 时,甲、乙吸收的热量相同,温度变化量分别为4°C 、8°C ,甲的温度变化量恰好是乙的一半;甲、乙质量相同,根据Q cm Δt =可知,乙的比热容为甲的一半,甲为水,则乙的比热容为()32.110J/kg?C ⨯︒。